向流原理

の 向流原理 多くの動物の体温調節、サメなどの魚の呼吸、および人間の尿濃度などのプロセスに関与する生物学的機能原理です。人間のほとんどの利尿は、腎髄質のいわゆるヘンレループで起こり、流れの方向が反対のシステムによって特徴付けられます。 1つの関連疾患は、遺伝性および変異関連のバーター症候群です。

向流原理とは？

生物学的逆流原理は異なる意味を持っています。動物の世界では、機能原理は主に体温調節に関与しています。人体では、腎臓組織内の物質の交換に特に関連しています。隣接する組織での逆方向の流れは、物質交換の効率を保証します。

人間の腎臓組織の向流システムは、特に物質とエネルギーを節約するために使用されます。ネフロン内のヘンレループは、隣接する解剖学的構造における向流の機能原理の人体における主要な例です。腎髄質にある腎尿細管システムのループセクションは、ヘンレループと呼ばれます。尿が出ます。

ヘンレループ、したがって人間で最も重要な向流原理の1つは、外側の髄帯内で発生します。原理は利尿または尿形成にとってすべて重要であり、反対の流れ方向を持つ3つの異なるコンポーネントで構成されます。

サメや他の魚も、呼吸に向流原理を使用します。彼らは、酸素の少ない血液が酸素の豊富な媒体と出会う向流交換器を持っています。ガス交換の間、酸素分圧差を維持し、媒体からのO2のさらなる取り込みを促進するために、血液と酸素の豊富な媒体が接触します。

機能とタスク

人間の腎臓の向流システムは、3つの異なるコンポーネントで構成されています。これらの最初は、いわゆるヘンレループの薄く下降する脚で、2番目の要素はループの厚い上昇脚を形成し、3番目の要素は最初の2つのコンポーネント間にある間質に対応します。

ヘンレループの薄い下向きの部分は水を通します。太い上行ループ部分ではありません。上行ヘンレループ部分内では、ナトリウムイオンが尿から隣接する間質に移動します。この移行は、アクティブな輸送を介して行われます。水は間質に移行しませんが、尿中に残ります。ナトリウムとは異なり、ヘンレのループの不透過性の部分は、水が間質に到達することを不可能にします。このため、流体は低張になり、間質は高張になります。

最後に、水はヘンレループの下降する薄い部分から高張性間質に流れ込みます。ループのこの部分では、壁が水を透過します。このようにして、一次尿が濃縮されます。濃縮は、追加のエネルギーを消費することなく、ループの下降部分内で行われます。水は、向流原理を使用して濃縮されると、一次尿から除去されます。

腎臓での水分回収は、受動的な原理のおかげで可能であり、ナトリウムの再吸収と結びついています。このアプローチは非常にエネルギー効率に優れています。

ヘンレループには複数のフロアがあり、すべてが同時にプロセスに関与しています。ヘンレループのすべてのレベルで説明されている原則を同時に実行すると、尿の分別濃度が高くなります。電解液の濃度はヘンレループの先端部分で最も高くなります。これは、この部分では、水が薄く下降している太ももの全長にわたって一次尿から取り出されたためです。 向流の原理は、腎臓のヘンレループ内の隣接する組織の反対方向の流れを介して、ハンスのエネルギー効率の高い濃縮に貢献しています。

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病気と病気

腎臓のヘンレループが病気の影響を受けると、逆流原理の乱れ、したがって尿濃度の乱れが発生することがあります。バーター症候群はヘンレのループの比較的まれな遺伝性疾患です。より正確には、この病気はループの太い上行枝に影響を与えます。この疾患の原因は、Na + / K + / 2Cl-共輸送体の欠陥であり、フロセミド感受性であると言われています。疾患の他の変形は、頂端のK +管の欠損に関連するか、または基底外側Cl-管の欠損に戻る。これらのチャネルは、希釈セグメントでのNaC1再吸収中のNa + / K + / 2Cl-糞便輸送と協力し、健康な腎臓では、ループの昇順分岐における向流原理の機能に大きく貢献します。

共輸送体とチャネルの間の妨害された協力のために、十分なナトリウムイオンを再吸収することができません。再吸収の減少により、患者の血圧は低下します。驚くほどに低い血圧降下のため、大動脈壁の圧受容器はカテコールアミン放出を開始します。

さらに、血圧の低下は、求心性大静脈への血流の低下にもつながります。この減少した血流はレニンの放出を刺激します。高レニン血症の高アルドステロン症が結果です。 IV型疾患では、ClC-Kチャネルの必須βサブユニットに対応するバルチンに欠陥があります。このサブユニットは、側底ヘンレループ膜だけでなく、側底内耳膜にも関与しています。このため、このサブフォームの疾患は、逆流の原理が妨げられているだけでなく、聴覚障害を特徴としています。

腎髄質帯の他のすべての疾患、例えば腎臓癌またはそこに位置する腎臓組織の壊死などの逆流原理も混乱させる可能性がある。さらに、尿濃度およびその機能原理の障害は、多数の変異によって引き起こされる可能性があります。合計5つの原因変異がバーター症候群だけで記録されています。